06.11.2019
Сергей Васильев
13 224

Эксперименты подтвердили возможность появления жизни у «черных курильщиков»

Ученые показали, что коацерватные «протоклетки» способны спонтанно образовываться в горячей щелочной среде, характерной для морской воды поблизости от гидротермальных источников океанов.

Гидротермальные источники — одни из главных кандидатов на звание «колыбели жизни»
Гидротермальные источники — одни из главных кандидатов на звание «колыбели жизни» / ©University College London

Глубоко на дне земных океанов сквозь разломы земной коры поднимаются породы из недр планеты. Вступая в контакт с водой, они создают горячую и насыщенную минералами щелочную (с высокими значениями рН) среду. Для нас эти условия выглядят экстремальными, однако первым примитивным формам жизни гидротермальные источники могли обеспечивать богатые и удобные источники и питательных веществ, и энергии для проведения реакций. Недаром некоторые весьма древние окаменелости обнаруживаются именно в отложениях таких «черных курильщиков».

Пожалуй, главными конкурентами для них выступают пористые минералы теплых мелководных водоемов, условия в которых были по-своему не менее удобны для появления первой нехитрой жизни. Основное их преимущество — наличие микропор, которые ограничивали пространство протоклеток от внешней среды и позволили развиваться собственному метаболизму.

Впрочем, такая граница могла образоваться сама собой: простейшие клеточные мембраны состоят из амфифильных цепочечных молекул жирных кислот. Их длинные «хвосты» гидрофобны, а «головки» гидрофильны, так что в воде они автоматически ориентируются, пряча внутрь «хвосты» и выставляя наружу полярные «головки», образуя полые пузырьки-коацерваты. Их спонтанное образование легко продемонстрировать в лаборатории, однако в условиях, приближенных к тем, что существуют возле «черных курильщиков», проделать это до сих пор не удавалось.

Добиться этого получилось у Шона Джордана (Sean Jordan) и его коллег из Университетского колледжа Лондона, статья которых опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution. Авторы отмечают, что проблема, по-видимому, была в том, что прежде экспериментаторы ограничивались весьма узким разнообразием жирных кислот — как правило, одного и того же размера. В естественных условиях они куда более разнообразны, и теперь ученые не упустили из виду этот нюанс.

Авторы использовали смесь жирных кислот и спиртов с цепочками длиной от 10 до 15 атомов углерода и создали условия, имитирующие окрестности гидротермальных источников: с большим содержанием ионов магния, кальция, натрия и хлора, щелочным рН (более чем до 12) и высокой температурой. Все это действительно привело к спонтанному появлению пузырьков-«протоклеток», причем стабильнее всего они оставались при температуре около 70 °С. «Мы все еще не знаем, где появилась жизнь, — резюмировал Шон Джордан, — но наша работа показывает, что отбрасывать кандидатуру гидротермальных источников нельзя».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: